Con la implementación de nuevas tecnologías como 5G, Internet de las cosas (IOT) y la inteligencia artificial (IA), la necesidad de contar con más capacidad de computación en el borde de la red es cada vez mayor. Este crecimiento está sobrecargando la conectividad IP y los protocolos que a manera de "adhesivo” mantienen unida la Internet.

El soporte para la escala necesaria de nodos IP requerirá una arquitectura de red nueva e innovadora.  Las redes IP deben evolucionar para convertirse en redes más sencillas de administrar y operar, aprovechando al mismo tiempo la automatización e inteligencia gracias a la adopción de las capacidades de redes definidas por software (SDN).  

El enfoque tradicional no permitirá que las redes IP puedan escalar en forma rentable

 En primer lugar, retrocedamos un poco para comprender por qué no funcionará el enfoque actual. Por ejemplo, en una red IP tradicional, las decisiones sobre el envío de paquetes se toman en base al método hop-by-hop con enrutadores independientes que realizan la búsqueda de rutas en cada nodo. Las redes IP usan protocolos de puerta de enlace interior (Interior Gateway Protocols, IGP), diseñados para tomar decisiones de envío de paquetes en función del costo de una ruta preasignada. Los paquetes con origen y/o destino similares seguirán la misma ruta, lo que dará lugar a la congestión incluso si las rutas opcionales están infrautilizadas o inactivas.

Para tratar de resolver este problema, se introdujo la Ingeniería de tráfico (Traffic Engineering, TE) y en lugar de tomar decisiones sobre envío mediante el método hop-by-hop, los enrutadores de ingreso determinan la ruta desde el origen hasta el destino para flujos de tráfico específicos. De este modo, el tráfico que hubiera tomado previamente una ruta de menor costo, pero congestionada ahora puede dirigirse a través de rutas infrautilizadas. En otras palabras, se realiza un "equilibrio de cargas" de tráfico.

El protocolo de reserva de recursos (Resource Reservation Protocol, RSVP) también se introdujo para reservar recursos a lo largo de la ruta de extremo a extremo del flujo de tráfico en una red IP. El protocolo de señalización RSVP se amplió con las características del Multi-Protocol Label Switch (MPLS) para soportar el MPLS-TE, lo que permite que el RSVP pueda configurar una ruta de conmutación de etiquetas (LSP) en una red MPLS-TE con la extensión RSVP-TE.

La tecnología actual a la que recurren los operadores de red para diseñar y desplegar redes MPLS diseñadas por el tráfico es mediante el uso de RSVP-TE.

¿Cuál es el problema? El protocolo de distribución de etiquetas (Label Distribution Protocol, LDP), y específicamente RSVP-TE, son protocolos complicados de implementar, mantener, operar y solucionar problemas cuando las cosas van mal. Crean una gran cantidad de tráfico de señalización en la red, tienen una comprensión limitada de la topología e inundan la red con los túneles MPLS.

Por lo tanto, los operadores de red requieren personal de operaciones altamente calificado para el soporte de una arquitectura de red RSVP-TE y escalar una red RSVP-TE puede rápidamente convertirse en ¡una tarea desalentadora!

Simplificando su red con Segment Routing

El enrutamiento de segmentos (SR) es un fuerte movimiento en dirección hacia la simplificación de la red IP. No es una tecnología nueva, ya que tanto los proveedores de equipos como los proveedores de servicios vienen hablando acerca de ella durante casi una década. Sin embargo, las primeras discusiones no incluían SDN, lo que limita significativamente sus beneficios alcanzables.

SR es una forma flexible y escalable de implementar el enrutamiento IP. El enrutador de origen elige una ruta y la inserta directamente en la cabecera de paquetes como una lista ordenada de enlaces. Una ruta de SR no depende de la señalización hop-by-hop, el protocolo de distribución de etiquetas (LDP) o RSVP; más bien, utiliza "segmentos" para el envío. En general, una red mucho más simple de administrar y operar.

El enrutamiento de segmentos también puede funcionar con un plano de datos MPLS o IPv6 y se integra con amplias capacidades de múltiples servicios de MPLS, incluyendo VPN en capa 3 (L3VPN) y Ethernet VPN (EVPN).

La implementación del Segment Routing con Adaptive IPTM de Ciena

Adaptive IP de Ciena presenta la arquitectura perfecta para transformar la red en una arquitectura escalable, eficiente, simplificada y rentable que utiliza el enrutamiento de segmentos. Adaptive IP está diseñada para incorporar SDN y se beneficia del equilibrio entre la inteligencia distribuida basada en la red y la inteligencia centralizada basada en controladores.

La evolución de las redes IP a un estado más sencillo y eficiente con SR no tiene que ver con tener una infraestructura de red con soporte para SR ni de incorporar SR a una infraestructura IP heredada. Exige una estrategia clara y ampliamente probada en torno a la implementación de una plataforma de automatización inteligente. Requiere las capacidades de Adaptive IP de Ciena con:

  • Infraestructura programable abierta y desagregada con la capacidad de proporcionar telemetría en tiempo real, utilizando estándares abiertos como gRPC, OpenConfig y BGP-LS. Las plataformas de Ciena, como la 5162, 5170, 6500-T y 6500PTS son excelentes ejemplos de soluciones que unifican escalabilidad, rendimiento, capacidad y una pila IP simplificada en un factor de forma optimizado.
  • El componente de Analytics, con la capacidad de comprender cómo funcionan las redes de múltiples capas y de múltiples proveedores, realiza informática forense de la red, detección de topología, utilización de recursos de red en tiempo real, requisitos de QoS y actúa como un elemento de cálculo de rutas SR (Path Computation Element, PCE). Blue Planet Route Optimization and Assurance (ROA) es la herramienta perfecta para el soporte de toda implementación de SR.
  • Orquestación de SDN de múltiples proveedores y múltiples dominios con capacidad para automatizar y programar la infraestructura de red después del cálculo de PCE, utilizando estándares como NETCONF/YANG para implementar las políticas de enrutamiento de segmentos. Blue Planet Multi-Domain Service Orchestrator (MDSO) integra estas capacidades SDN necesarias para un despliegue efectivo de SR.

¿Qué debe saber sobre la evolución al Segment Routing?

Al comparar SR con las implementaciones heredadas de enrutamiento IP, LDP y RSVP-TE, los beneficios son bastante claros. El enrutamiento de segmentos tiene un gran potencial de convertirse en la principal arquitectura de red IP que admite casos de uso, como inminentes despliegues de redes móviles de 5G.

Algunos puntos importantes para tener en cuenta cuando se habla de la adopción de SR:

  • La evolución de las redes IP no es un escenario greenfield. La mayoría de las plataformas existentes ya desplegadas no son compatibles con SR. Toda implementación tendrá que admitir un entorno multitecnológico.
  • La única manera de desarrollar las redes para que se conviertan en redes adaptables, rentables y preparadas para el futuro es adoptando un enfoque de apertura y las soluciones basadas en esta disponibles en el mercado. Todos los componentes básicos en una implementación de SR deben admitir un entorno de múltiples proveedores.
  • Por último, SR no es una implementación centrada en cajas. Su eficiencia depende significativamente de contar con una plataforma de software de automatización inteligente que se ajuste a las prácticas más avanzadas de la industria y tenga una estrategia de evolución clara.  

Tecnología de Segment Routing - implementación de Adaptive IP

Los operadores de red que operan redes IP/MPLS necesitan la capacidad de desarrollar su infraestructura de red existente para brindar soporte a los nuevos servicios y al crecimiento de las redes IP, sin añadir complejidad ni impactar negativamente en el costo total de propiedad (TCO). Adaptive IP de Ciena es el marco perfecto para una implementación exitosa de SR.